水产养殖多环境因子控制系统的研究

该文分析了国内工厂化水产养殖的现状和存在的问题，提出了以PC机为上位机，以西门子S7-224 Programmable Logic Controller(简称PLC)为下位机的水产养殖多环境因子的计算机监控系统的设计方案，阐述了系统的硬件和软件实现方法，成功地应用在工厂化养殖鳗鱼生产中。试验结果表明，该系统操作方便，人机界面友好，性能价格比高，实时控制鱼池中的溶氧量、温度、pH值，使多环境因子稳定在最佳值附近。增产节能效果显著，为提高我国工厂化养殖水平提供了一项切实可行的技术措施。     

低温工厂化养殖水体氨氮处理微生物的初步研究

为了研究低温环境下工厂化养殖水体氨氮处理微生物，用平板菌落计数法和最大几率数法对处理养殖水体的生物滤池中的微生物数量进行了跟踪检测，同时测定实验组和对照组养殖水体的理化性质。结果显示在实验过程中，硝化细菌和亚硝化细菌的数量持续上升，后期达到稳定；初期系统中没有反硝化细菌，后期数量开始逐渐增加。实验组与对照组的养殖水体的氨氮、硝酸盐和亚硝酸盐浓度的测定结果证明了生物滤池中的硝化——反硝化系统在发挥作用。实验表明经过低温环境的驯化和诱导，在12℃的低温条件下，微生物处理仍然是工厂化养殖水体中氨氮的有效处理手段。实验验证了在冷水鱼工厂化低温养殖中使用生物滤池处理氨氮的可行性。     

中国虹鳟养殖模式的生命周期评价

本文以黑龙江省和北京市虹鳟养殖为例,应用生命周期评价方法,将虹鳟养殖生命周期划分为饵料生产、电力生产、化学品生产和养殖污染排放4个阶段,考虑了全球变暖潜势、能源消耗、酸化潜值和富营养化潜值4种环境影响类型,以获得1t养殖增重量为评价的功能单位,对虹鳟网箱养殖模式、工厂化流水养殖模式和工厂化循环水养殖模式的潜在环境影响进行了评价比较。结果表明,我国虹鳟养殖模式的环境影响从高到底依次是富营养化潜值、全球变暖潜势、酸化潜值和能源消耗;网箱养殖模式的环境影响指数分别为53.963、0.939、0.717和0.017,工厂化流水养殖模式的环境影响指数分别为35.213、4.827、2.896和0.049,工厂化循环水养殖模式的环境影响指数分别为7.404、5.545、3.305和0.055;富营养化潜值是虹鳟养殖的主要环境影响类型,其主要来自养殖污染排放。3种虹鳟养殖模式的环境影响综合指数分别为6.69、5.52和2.02,我国虹鳟养殖模式的环境性能从高到低依次为工厂化循环水养殖模式〉工厂化流水养殖模式〉网箱养殖模式。减少养殖污染排放、降低电能消耗和提高饵料利用率是提升我国虹鳟养殖模式环境友好性的关键。     

菜-鱼复合设施种养系统构建与运行试验分析

针对工厂化循环水养殖废弃物资源化利用难题，该研究将传统鱼菜共生技术进行改进，提出并构建一种菜-鱼复合设施种养模式。通过设计3路水循环工艺流程，将工厂化循环水养殖、蔬菜无土栽培(即鱼菜共生系统)与传统土壤种植结合，以促进水产养殖固液废弃物全循环利用。基于质量平衡原理，根据投饲量和养殖尾水排放量提出鱼菜生物量配比和发酵装置体积计算方式，以提高系统营养物质利用效率。建立一套中试系统，使用该系统同时养殖大口黑鲈、种植水培生菜和番茄160 d，结果显示：鱼类生长良好，最终养成密度为41.6 kg/m³，特定生长率为0.42%，存活率99.95%，饵料系数为1.4；蔬菜长势良好，收获水培生菜1 205 kg，收获番茄果实2 400 kg。水质情况总体稳定：总氨氮平均浓度为(0.83±1.46)mg/L、亚硝酸盐平均浓度为(0.035±0.062)mg/L、硝酸盐平均浓度为(25.1±8.06) mg/L、溶解氧浓度范围为4.25～7.16 mg/L、p H值平均为6.8；水产养殖废弃物发酵后，可使水体中总磷含量提高141%，钾离子含量提高7%；系统经济效益和生态效益较好：年利...     

间歇式双循环工厂化养殖系统构建及其养殖效果

为改善工厂化循环水养殖系统水质净化效果,提高养殖密度和成活率,构建了间歇式双循环工厂化养殖系统。通过间歇运行生物膜反应器增加水力停留时间,充分降解含氮污染物;连续运行弧形筛及时去除固体颗粒物。考察了该系统的启动过程及石斑鱼高密度养殖效果。启动初期,将硝化型生物絮团与海绵填料混合培养,生物膜22 d即可挂膜成功。以30.03 kg/m~3为初始养殖密度开展石斑鱼养殖试验,经66 d养殖,石斑鱼平均质量从(273.00±12.22)增至(552.52±107.04) g,最终养殖密度达到60.78 kg/m~3,成活率为100%。养殖过程中,生物膜逐渐适应养殖环境,氨氮、亚硝酸盐氮去除率从13.33%、14.84%增至93.73%、93.50%。此外,在弧形筛进水槽增加曝气形成曝气式弧形筛,可进一步除去细小颗粒物,有效控制养殖水体浊度。     

猪肉工厂化生产的全程监控与可溯源系统研制

为了实现猪肉生产和消费的网络化管理,使猪肉质量安全可追溯系统网络化、普及化,分析了国内工厂化猪肉生产过程的现状和存在的问题,综合应用RFID射频电子标识、二维条形码标签技术,将网络技术和数据库技术相结合构建了一种适合中国国情的肉用猪和猪肉安全质量监控的可追溯系统,该系统可对猪肉工厂化安全生产进行全程信息的跟踪,特别是提供了从生猪养殖到猪肉流通的可溯源软硬件平台;为了控制养殖环境和提高养殖效益,提出了基于现场总线的生猪生长环境的小气候监控系统和模糊神经网络控制算法.试验结果表明,该系统操作方便,人机界面友好,性能价格比高.系统的实施提高了猪肉生产的质量和效益.     

浅谈西部设施农业发展现状及对策

设施农业又称设施园艺,国外称作＂工厂化农业＂,国内俗称＂温室园艺＂或＂大棚农业＂。设施农业与大田农业之不同,首先在于＂设施＂二字。设施农业的特点主要是采用人工创造的气候环境来适应或改变植物生长与发育所需的条件。     

荷兰设施农业的考察与中国工厂化农业建设的思考

介绍了科技部组团赴荷兰考察设施农业的观感,分析总结了荷兰设施农业的特点及发展趋势。结合中国的国情和设施农业的发展实际进行深层次的比较和思考,得出了关于发展中国工厂化高效农业的启示,指出中国发展农业高科技示范区、工程示范区和工厂化农业应依靠集成化现代工业技术和科学管理,注重效益和质量,重视环境治理与可持续发展。最后,提出了中国发展工厂化农业的几条建议     

发展中的中国设施园艺

本文回顾了中国设施园艺发展的悠久历史。本世纪80年代末,已形成以塑料棚为主体,与风障畦、地膜覆畦和温室等相互配套的生产体系,其特点是因地制宜,就地取材,耗能少,节省投资,综合配套。与此同时设施园艺科学研究,学术活动也十分活跃,对工厂化育苗、无土栽培、地膜覆盖、温室结构、高产栽培技术和微机调控综合环境技术等方面开展了研究并取得成果,发表大量论文,中国农业工程学会设施园艺环境工程委员会多次组织学术交流、座谈、考察。此外设施园艺学的教学也有相应发展,在某些高等学校中设置了“农业建筑与环境工程专业”开设“设施园艺学”等课程,并举办各种短训班,培养大批技术人才。     

中国规模化养鸡环境控制关键技术与设施设备研究进展

近40年来,养鸡业规模化程度越来越高,现代鸡种在遗传性能上大幅提升了高产指标,对养殖环境稳定性要求也愈来愈高,养殖设施环境条件成为影响鸡只遗传潜力和生产性能充分发挥的保证。该研究从规模养鸡环境调控理论、调控技术和设施设备3个方面对目前的研究进行总结,主要阐明鸡舍保温隔热、湿帘蒸发降温系统和气流组织理论体系;围绕不同气候区鸡舍夏季通风湿帘降温系统调控技术,如鸡舍温度的均匀性控制、温风耦合调控及防温度骤降技术等;连栋鸡舍建筑、高密度叠层笼养、鸡舍环境净化设备等设施设备的研发与应用研究进展;并展望了中国畜禽养殖发展的方向,从智能化养殖管理与监控平台、智能化笼内死鸡识别装置、福利化养殖模式及装备研发等角度展望了未来养鸡业的发展与研究内容,该研究为规模化养鸡环境调控研究提供了参考依据,促进现代养鸡产业的绿色高质量转型升级与健康可持续发展。     

利用BP神经网络对江淮地区梅雨季节现代化温室小气候的模拟与分析

为对江淮地区现代化温室内梅雨季节的小气候进行模拟与分析，在建立相应的BP神经网络模拟模型的基础上，进一步研究了外部温度、湿度、风速、太阳总辐射和天窗开度5个因素对温室内温度、湿度、风速的影响。研究发现可以使用BP神经网络对梅雨季节的小气候进行模拟，模型具有较高的精度，是对物理模型的有益补充；梅雨季节室内湿度受室外湿度的强烈影响，在5个输入因素中所占比重为51.7%；室内风速主要受室外风速和天窗开度的共同影响，受室外温度的影响较小，所占比重仅为10%；室内温度主要受室外温度和太阳辐射的影响，二者所占比重分别为46.2%和27.9%。     

温室番茄生产实时在线辅助决策支持系统的研制

为了加强对温室环境监控的能力、提高温室番茄高产优质栽培的管理水平，研制开发出一种基于环境数据采集系统的实时在线辅助决策系统。该系统不仅能对温室主要环境要素进行实时采集、存储、图表显示，而且能为用户提供实时管理信息服务。系统实际运行表明，各项技术指标基本达到了设计要求，但在相关知识库与数据库的完善、传感器的选型与制作等方面仍需要深入研究。     

日光温室环境因子监控仪WJK-Ⅱ的研制

工厂化农业生产设施中采用的自动监控技术是我国急待发展的项目。该文研究开发了一个日光温室环境监控系统，以实现对日光温室内温度、湿度、光照度等关键环境因子的监测。WJK-Ⅱ系统具备1通道温度闭环开关量控制；1通道恒温控制；1通道湿度闭环开关量控制；1通道光照度闭环开关量控制；4通道定时器控制，可根据需要用于定时灌溉、定时加温和补光等设备的控制。同时，监控仪根据需要设置各环境因子启动阈值实现声音报警。与管理计算机联网通讯，实现检测数据上传，自动建立数据库文件，实现计算机智能控制。     

中国设施园艺装备技术发展现状与未来研究方向

近年来,中国设施园艺装备产业得到了跨越式发展,一个完备的技术体系正在逐步建立。受设施环境-作物交互影响机理缺乏、设施-设备匹配性差等因素的制约,中国设施园艺装备在稳定性、智能化等方面与国际先进水平仍存在较大差距,制约了产业效益水平和劳动生产效率的提升。有必要对中国设施园艺装备技术进行一个系统总结,为下一步产业的技术研发指明方向。该文在准确把握中国设施园艺装备技术发展现状的基础上,从种苗装备、生产装备、物流装备、管理装备等4个环节入手,将中国设施园艺装备技术与国际发达国家的水平进行了比对,并找出了相关差距。研究得出了中国设施园艺装备技术发展中存在的技术研发系统性持续性不够、与装备匹配的农艺参数积累缺乏、装备的整体性和工程性亟需提高等问题,明确了区域化园艺作物生长机理、北方日光温室结构与装备升级、全产业链自动化作业、园艺信息化智能化管理、非耕地基地化与城镇化装备等未来重点研发的方向,提出了制定设施园艺装备技术创新发展规划、实施设施园艺技术促进与产业促进的"全面赶超"计划、创新以激发协同研发活力的体制机制、强化技术推广服务体系建设等政策建议,从而为指导中国设施园艺装备技术的革新提供借鉴。     

水稻节水栽培的生态和环境效应

综述了节水栽培对稻田生态条件及温室气体生成和排放、肥料流失污染、稻田矿质营养平衡与水肥耦合效应以及病虫草害发生动态等方面的影响。在此基础上,提出了今后应加强水稻节水栽培对农田生态的综合效应、水稻节水栽培的高效灌溉指标及水肥耦合效应、水稻节水栽培对农田病虫草害发生的影响、对土壤中盐分运移及再分布的影响以及无公害可降解的地膜覆盖旱作配套栽培技术等方面的研究     

高密度水产养殖自控生态型大棚的水质净化技术

集约化水产养殖条件下,如何净化和循环利用大量的养殖污水,已成为限制淡水渔业发展的瓶颈。该研究通过创新的工程设计,在自控生态大棚内实现多种水生动物和植物的高密度、集约化、节水化养殖。养鱼水经过红萍、蔬菜等植物的吸收以及水净化综合技术处理,可以循环使用。该大棚不向外排泄养殖废水,不仅大大节约用水,而且养殖密度成倍增加,并不构成任何环境污染     

猪的舍饲散养清洁生产工艺及其关键技术

积极开展工业化健康养殖模式的研究与产业化示范，对推动养猪业的现代化，实现养猪业的跨越式发展具有极其重要的意义。该文分析了中国养猪业现状及其存在的主要问题，提出了一套融猪的生理、生态、行为、习性于一体的舍饲散养清洁生产工艺模式，并就其技术特点、关键技术内容及其配套设施设备进行了全面介绍。该工艺模式是在充分考虑动物福利的基础上，通过将养猪工艺与节能节水型干清粪方式和动物福利的有机结合，来改善猪的饲养环境条件、增进猪只健康水平、节约水资源、节省人工，使现代养猪生产更赋予自然化、人性化。为提高中国畜禽养殖业工业化发展水平，建立安全、优质、高效、节耗、环境友好型畜禽养殖业技术体系，增强中国畜产品的国际市场竞争能力提供了技术支撑。     

达里诺尔湿地的小气候特征

利用实测达里诺尔湿地小气候资料与邻近的两个常规气象站观测资料进行对比分析,结果表明：在夏季,湿地有明显的降低气温作用;湿地的春季增温和秋季降温均比陆地慢,因此具有降低春季气温、提高秋季气温的作用,这不仅可以调节当地气候,同时也为该区域特有动植物的生存提供了特定的气候条件.在以考察月份为代表的三个季节内,湿地的相对湿度均比陆地高.因此该湿地的小气候特征表现为“冷湿效应”显著.     

温室作物营养液深液流无限生长型栽培技术研究

通过对番茄R144、R139及网纹甜瓜C-8温室作物营养液深液流无限生长型特种栽培试验,初步掌握了无限生长型温室作物特种栽培的温湿度调控指标及技术、营养液调控指标及技术、作物生长过程及株形控制模式。供试验的R144番茄单株采摘成熟果累计13550个以上;C-8网纹甜瓜单株结果36个。试验结果表明,在可控环境下能最大限度地将某些蔬果作物的遗传潜力变为优质、高产的现实产品。实验获得的一些具体结果,对于实际温室作物生产有指导意义     

Greenhouse crops: A review

Concerns over increasing production costs and decline in crop revenues have prompted the greenhouse industry to reevaluate criteria used to select crops for greenhouse systems. In the past, crop selection was primarily based on profitability and the strategy was to manipulate the environment to tailor it to the requirements of the crop. As greenhouses are currently evolving from high energy‐consuming to cost‐efficient systems, an emerging strategy is to manipulate the crop to meet the characteristics of the greenhouse environment. To ensure efficient crop manipulation, however, an in‐depth understanding is needed of the inherent ability of crops to adapt and render economic yields under suboptimal conditions. This paper reviews key features of selected greenhouse crops, assesses the impact of changing environment on crop performance, and examines potential avenues for crop manipulation.